Eş seçimindeki farklılıkların genetik temelini belirleme çalışmalarında, yan yana yaşayan iki kelebek türünü ayrı tutarak çiftleşme tercihlerindeki görsel farklılaşma ile ilişkili beş aday gen belirlediler.
Yeni bir türün evrimi, genellikle çiftleşme tercihinde bir değişikliği içerir. Farklı popülasyonlarının üyeleri, artık potansiyel partnerlerini yeterince çekici bulamadıkları için birbirleriyle çiftleşmeyi bıraktığında olur. Yakın ilişkili iki tropikal kelebek, Heliconius melpomene ve Heliconius cydno, bunun ilginç bir örneğinidir. İki türün sık sık birlikte uçtuğu görülür. Ve aralarındaki geçişler, doğurgan melez yavruların oluşmasına neden olabilir.
Bununla birlikte, iki türün bireyleri vahşi doğada neredeyse hiç birbirleriyle çiftleşmez. Üremenin önündeki bu tür davranışsal engellerin nasıl ortaya çıktığı ise büyük ölçüde bilinmemekte. LMU evrimsel biyoloğu Dr. Richard Merrill, “Davranıştaki değişiklikler genetik olarak sabitlendiğinde, eş seçimi, kelebeklerimizde göründüğü gibi; duyumdaki değişiklikleri, yani algılayabilecekleri uyaranları veya bu uyaranların nasıl işlendiğindeki değişiklikleri içeriyor.” diyor.
Richard Merrill ve grubu farklı çiftleşme tercihleriyle bağlantılı beş geni tanımladı. Bu genler, kelebeklerin diğer bağlamlarda dünyayı nasıl algıladıklarını değiştirmeden, kur sırasında görsel uyaranların kelebeklerin davranışlarına işlenmesini düzenliyor.
1.melpomene ve H. cydno, potansiyel yırtıcılara, agresif olduklarını göstermelerine yarayan kanatlarının çarpıcı renk desenlerinde farklılık gösterirler. H. melpomene kırmızı çubuklu ve ince sarı çizgili siyah kanatlara sahiptir. H. cydno’nun kanatlarındaysa siyah zemin üzerinde beyaz çubuklar vardır.
Özellikle türün erkekleri, kendileriyle aynı ‘renk şemasına’ sahip dişiler için belirgin bir çekim gösterir.
Merrill ve meslektaşları, daha önce farklı çiftleşme davranışlarıyla ilişkili üç genomik bölge tanımlamışlardı. Bu bölgelerden biri, erkeğin kendi seçtiği dişiyi takip etme derecesinde özellikle güçlü bir etkiye sahipti. Çarpıcı bir şekilde, H. melpomene’nin kanatlarındaki kırmızı çubukların ifadesini kontrol eden optix adlı bir gen vardır.
Bu aynı kromozomal segment içinde yer almakta. Araştırma, kromozomun bu nispeten kısa bölgesindeki bir veya daha fazla genin eş tercih davranışlarını etkilemesi gerektiğini ortaya koysa da, söz konusu aralık 200’den fazla gen içerir.
Matteo Rossi,H. melpomene ve H. cydno’nun merkezi beyin, optik yapılar ve ‘ommatidia’ dahil olmak üzere sinir dokularındaki bu genlerin sekanslarını ve aktivitesini karşılaştırdı. Bu sayede de belirlenen aralıkta yer alıp iki tür arasında farklılık gösteren ve farklı görsel tercihleriyle ilişkilendirilen beş geni tanımlayabildiler. Bu genlerden üçünün, sinirsel sinyal iletiminde anahtar rol oynayan proteinleri kodlamaları ve bunun fark edilmesiydi.
“Aday genlerimizin doğası; çiftlerin kanat renklendirmesine yönelik tercihlerin, görsel bilginin işlenmesindeki farklılıklara dayandığını gösteriyor. Görünüşe göre iki tür, ne olduklarına göre farklılık göstermiyor. Ancak farklı renk desenlerine farklı tepkiler veriyorlar “diyor Rossi. “Bu şekilde de, evrim boyunca, çiftleşme tercihleri çevrenin diğer yönlerinin algılanmasını etkilemeden değişebiliyor.”